कर्तन क्षमता
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अभियांत्रिकी में, कतरनी शक्ति एक सामग्री या घटक की उपज (इंजीनियरिंग) या संरचनात्मक विफलता के प्रकार के खिलाफ एक सामग्री या घटक की ताकत है जब सामग्री या घटक कतरनी (भौतिकी) में विफल रहता है। एक कतरनी भार एक बल है जो बल की दिशा के समानांतर एक विमान के साथ एक सामग्री पर फिसलने की विफलता पैदा करता है। जब किसी कागज को कैंची से काटा जाता है तो कागज अपरूपण में विफल हो जाता है।
संरचनागत वास्तुविद्या और मैकेनिकल इंजीनियरिंग में, घटक के निर्माण या निर्माण (जैसे बीम (संरचना), प्लेट (संरचना), या पेंच ) के लिए उपयोग किए जाने वाले आयामों और सामग्रियों को डिजाइन करने के लिए एक घटक की कतरनी ताकत महत्वपूर्ण है। एक प्रबलित कंक्रीट बीम में, रेबार # रकाब | मजबूत बार (रीबार) रकाब का मुख्य उद्देश्य अपरूपण शक्ति को बढ़ाना है।
समीकरण
कतरनी तनाव के लिए इसपर लागू होता है
कहाँ
- प्रमुख प्रमुख तनाव है और
- मामूली प्रमुख तनाव है।
सामान्य तौर पर: नमनीय सामग्री (जैसे एल्यूमीनियम) अपरूपण में विफल होती है, जबकि भंगुर सामग्री (जैसे कच्चा लोहा) तनाव में विफल होती है। परम तन्य शक्ति देखें।
की गणना करना:
विफलता पर कुल बल (एफ) और बल-प्रतिरोधी क्षेत्र (जैसे कतरनी में लोड किए गए बोल्ट का क्रॉस-सेक्शन), परम कतरनी ताकत () है:
औसत कतरनी तनाव के लिए
कहाँ
- औसत कतरनी तनाव है,
- कतरनी बल है जो भाग के प्रत्येक खंड पर लागू होता है, और
- खंड का क्षेत्र है।[1]
औसत कतरनी तनाव को कुल बल के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है जैसा
यह केवल औसत तनाव है, वास्तविक तनाव वितरण एक समान नहीं है। वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में, यह समीकरण केवल एक सन्निकटन देता है और अधिकतम कतरनी तनाव अधिक होगा। तनाव को अक्सर एक हिस्से में समान रूप से वितरित नहीं किया जाता है, इसलिए अनुमान लगाने के लिए कतरनी की ताकत अधिक होनी चाहिए।[2]
तुलना
तन्यता, उपज और कतरनी ताकत से संबंधित एक बहुत ही मोटे गाइड के रूप में:[3]
Material | Ultimate Strength Relationship | Yield Strength Relationship |
---|---|---|
Steels | USS = approx. 0.75*UTS | SYS = approx. 0.58*TYS |
Ductile Iron | USS = approx. 0.9*UTS | SYS = approx. 0.75*TYS . |
Malleable Iron | USS = approx. 1.0*UTS | |
Wrought Iron | USS = approx. 0.83*UTS | |
Cast Iron | USS = approx. 1.3*UTS | |
Aluminums | USS = approx. 0.65*UTS | SYS = approx. 0.55*TYS |
USS: Ultimate Shear Strength, UTS: Ultimate Tensile Strength, SYS: Shear Yield Stress, TYS: Tensile Yield Stress कतरनी शक्ति के लिए कोई प्रकाशित मानक मान नहीं हैं जैसे तन्यता और उपज शक्ति। इसके बजाय, इसे परम तन्य शक्ति के 60% के रूप में अनुमानित किया जाना आम है। अपरूपण शक्ति को मरोड़ परीक्षण द्वारा मापा जा सकता है जहां यह उनकी मरोड़ शक्ति के बराबर होता है।[4][5]
Material | Ultimate stress (Ksi) | Ultimate stress (MPa) |
---|---|---|
Fiberglass/epoxy (23 o C)[6] | 7.82 | 53.9 |
जब भौतिक नमूनों से मापे गए मान वांछित होते हैं, तो विभिन्न सामग्री श्रेणियों और परीक्षण स्थितियों को कवर करते हुए कई परीक्षण मानक उपलब्ध होते हैं। यूएस में, कतरनी शक्ति को मापने के लिए ASTM मानकों में ASTM B769, B831, D732, D4255, D5379 और D7078 शामिल हैं। अंतरराष्ट्रीय स्तर पर, कतरनी ताकत के लिए आईएसओ परीक्षण मानकों में आईएसओ 3597, 12579 और 14130 शामिल हैं।[7]
यह भी देखें
- अपरूपण - मापांक
- अपरूपण तनाव
- अपरूपण तनाव
- कतरनी ताकत (मिट्टी)
- कतरनी ताकत (विच्छेदन)
- सामग्री की ताकत
- तन्यता ताकत
संदर्भ
- ↑ Hibbeler, Russell (9 November 2017). सामग्री के यांत्रिकी. ISBN 978-1-292-17828-8. OCLC 1014358513.
- ↑ "Mechanics eBook: Shear and Bearing Stress". www.ecourses.ou.edu. Retrieved 2020-02-14.
- ↑ "धातुओं की कतरनी ताकत". www.roymech.org.
- ↑ "शियर स्ट्रेंथ - इंस्ट्रॉन". www.instron.us. Archived from the original on 2020-02-14. Retrieved 2020-02-14.
- ↑ Portl; Portl, bolt com; Bolt; Company, Manufacturing; St, Inc 3441 NW Guam; Portl; PT547-6758, OR 97210 USA Hours: Monday-Friday 6 AM to 5 PM. "उपज और तन्य शक्ति की गणना". Portland Bolt (in English). Retrieved 2020-02-14.
- ↑ Watson, DC (May 1982). Mechanical Properties of E293/1581 Fiberglass-Epoxy Composite and of Several Adhesive Systems (PDF) (Technical report). Wright-Patterson Air Force, Ohio: Air Force Wright Aeronautical Laboratories. p. 16. Archived (PDF) from the original on 24 October 2018. Retrieved 24 October 2013.
- ↑ S. Grynko, "Material Properties Explained" (2012), ISBN 1-4700-7991-7, p. 38.